介质目标电磁散射特性中不确定问题的分析方法研究

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近些年来,计算电磁学得到了迅猛发展,在各个领域都有广泛的应用。当目标电磁散射特性被一系列不确定性因素影响时,准确、高效的电磁分析方法一直以来都是研究的重点。在实际工程应用中,目标的电磁散射特性往往会受到天气、环境、人为等不确定性因素的影响,这些因素会对目标的几何外形、涂覆厚度、介电参数等带来影响。为了更准确、高效的考虑到这些不确定因素对目标的电磁散射特性带来的影响,需要从理论上去严格的分析研究。本文将以矩量法(Method of Moments,Mo M)为理论基础,分析实际情况下一系列不确定因素对目标电磁散射特性带来的影响,提高置信度水平。本文首先基于表面积分方程(EFIE-PMCHWT)方法,提出了能够分析介质、金属与介质混合目标的不确定分析方法,该方法能够考虑目标外形、介质厚度的微小形变带来的影响。其次对于薄涂敷目标,本文基于TDS提出了能够分析部分薄涂敷、单层及多层薄涂敷结构的不确定分析方法,该方法能够考虑薄涂敷目标的外形微小形变以及薄涂敷介电参数微小抖动带来的影响。对于具有外形不确定性目标的电磁散射建模分析,本文通过NURBS几何建模方法建立目标模型,然后通过改变若干个控制点变化来实现控制目标外形,进而可以将这几个控制点作为随机变量描述目标几何外形的微小形变,然后通过基函数将随机变量引入到电磁场计算方程中。最后提出一种不确定量化方法完成对目标的电磁散射特性分析,得到具有不确定外形目标电磁散射特性的变化规律。对于具有介质参数不确定性目标的电磁散射建模,本文通过提取与介质参数有关的不确定参量作为随机变量并引入到电磁场计算方程中,然后提出一种不确定量化方法,对目标的电磁散射特性变化进行高效的量化分析,得到具有不确定介电参数薄涂敷目标的电磁散射特性的变化规律。
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